Технологический процесс изготовления корпуса расточной оправки (стр. 1 из 25)
Министерство образования и науки Российской Федерации
Тольяттинский государственный университет
Механико-технологическое отделение
Кафедра «Технология машиностроения»
Дипломный проект
На тему:
«Разработка технологического процесса изготовления корпуса расточной оправки»
Зав. кафедрой: Солдатов А. А. .
Руководитель проекта: Росторгуев Д. А. .
Консультанты:
1. Зубкова Н. В. .
2. Ульянова В. Е. .
3. Виткалов В. Г. .
Рецензент: .
Дипломант: Брагина Е. О. .
Группа: ТМ–502 .
Тольятти « 1 » июнь 2007г.
УДК 621.9.048.6
Брагина Екатерина Олеговна. Кафедра «Технология машиностроения» ТГУ, Тольятти 2007 г. Дипломный проект на тему: «Разработка технологического процесса изготовления корпуса расточной оправки» Тольятти, 2007 г. – 192с., 10л. формата А1.
В дипломном проекте разработан технологический процесс изготовления детали, – корпус, спроектирована заготовка, выбраны необходимые средства технологического оснащения, используемые для изготовления данной детали, рассчитаны припуски на механическую обработку. Произведено нормирование технологического процесса. Рассчитаны и спроектированы станочное и контрольное приспособления, а так же режущий инструмент. Проведено исследование автоколебаний технологической системы на операции шлифование. Разработка технологического процесса сопровождается экономическим расчётом, отражающим правильность выбора параметров технических решений. Так же обеспечены безопасность и экологичность данного проекта.
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. АНАЛИЗ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ
1.1 Анализ служебного назначения и условий работы деталей
1.2 Систематизация поверхностей детали
1.3 Анализ технологичности
1.3.1 Технологичность заготовки
1.3.2 Технологичность общей конфигурации детали
1.3.3 Технологичность базирования и закрепления
1.3.4. Технологичность обрабатываемых поверхностей детали
1.4 Формулировка задач дипломного проектирования
2. ВЫБОР СТРАТЕГИИ РАЗРАБОТКИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА
3. ВЫБОР МЕТОДОВ ПОЛУЧЕНИЯ ЗАГОТОВКИ И МАРШРУТОВ ОБРАБОТКИ ПОВЕРХНОСТЕЙ
3.1 Выбор метода получения заготовки
3.2 Выбор маршрутов обработки поверхностей
4. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО МАРШРУТА И СХЕМ БАЗИРОВАНИЯ
4.1 Разработка технологического маршрута
4.2 Разработка схем базирования
5. ВЫБОР СРЕДСТВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОСНАЩЕНИЯ
5.1 Выбор оборудования
5.2 Выбор приспособлений
5.3 Выбор режущего инструмента
5.4 Выбор средств контроля
6. РАСЧЕТ ПРИПУСКОВ НА ОБРАБОТКУ
7. РАЗМЕРНЫЙ АНАЛИЗ В РАДИАЛЬНОМ НАПРАВЛЕНИИ
7.1 Основные термины, относящиеся к размерному анализу
7.2 Размерные цепи и их уравнения
7.3 Проверка условий точности изготовления детали
7.4 Расчет припусков
7.5 Расчёт операционных размеров
8. НОРМИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА
8.1 Определение режимов резания
8.2 Расчет норм времени
9. РАСЧЕТ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ СТАНОЧНОГО ПРИСПОСОБЛЕНИЯ
9.1 Сбор исходных данных
9.2 Расчёт сил резания
9.3 Расчёт усилия зажима
9.4 Расчёт зажимного механизма патрона
9.5 Расчёт силового привода
9.6 Расчёт погрешности установки заготовки в приспособлении
9.7 Описание работы поводкового патрона
10. РАСЧЕТ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ КОНТРОЛЬНОГО ПРИСПОСОБЛЕНИЯ
11.ПРОЕКТИРОВАНИЕ РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА
12. НИРС
13. БЕЗОПАСНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ПРОЕКТА
14. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ВВЕДЕНИЕ
Основу технологической подготовки производства составляет разработка оптимального технологического процесса (ТП), позволяющего обеспечить выпуск заданного количества изделий заданного качества в установленные сроки с наименьшими затратами времени и ресурсов.
Важной частью разработки ТП обработки детали является разработка технологического маршрута, т.е. определение операций ТП и последовательности их выполнения.
Цель дипломного проектирования по технологии машиностроения научится правильно применять теоретические знания, полученные в процессе учебы, использовать свой практический опыт работы на машиностроительных предприятиях для решения профессиональных технологических и конструкторских задач.
Задачей данного проекта является обеспечение выпуска детали «Корпус» заданного качества с наименьшими затратами и минимальной трудоемкостью изготовления путем разработки оптимального технологического маршрута её механической обработки, базирующегося на современных достижениях в области станкостроения и инструментального производства, а так же провести исследования автоколебаний технологической системы на операции шлифование.
Для решения поставленных задач необходимы следующие мероприятия:
1. Расширение, углубление, систематизация и закрепление теоретических
знаний, и применение их для проектирования прогрессивных технологических процессов сборки изделий и изготовления деталей, включая проектирование средств технологического оснащения;
2. Развитие и закрепление навыков ведения самостоятельной творческой инженерной работы;
3. Овладение методикой теоретико-экспериментальных исследований технологических процессов инструментального производства;
В дипломном проекте должна отображаться экономия затрат труда, материала, энергии. Решение этих вопросов возможно на основе наиболее полного использования возможностей прогрессивного технологического оборудования и оснастки, создания гибких технологий.
1. АНАЛИЗ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ
Задача раздела – на базе анализа технических требований к детали и годового объёма выпуска сформулировать задачи, которые необходимо решить в проекте для достижения цели, сформулированной во введении.
1.1 Анализ служебного назначения и условий работы деталей
Деталь – корпус расточной оправки (лист 07.М15.--.10.0000) является частью сборного режущего инструмента – расточной оправки. Расточная оправка предназначена для расточки имеющегося отверстия в сплошном материале (конструкционные стали, а также неметаллические материалы), с целью повышения качества и точности выполняемого отверстия.
Корпус работает в условиях постоянных незначительных вибраций и в зоне высоких температур с воздействием на него агрессивных сред – (СОТС) смазывающе-охлаждающие технологические средства. Также деталь испытывает деформации, возникающие, по большей мере, за счет снятия неравномерного припуска. Наряду с этим, корпус подвергается скручиванию и сжатию под действием крутящего момента и осевой силы соответственно. Поэтому материал детали должен быть выбран с учётом того, что бы он мог противостоять выкрашиванию, быть износостойким, достаточно пластичным и твердым. А также он должен иметь высокий коэффициент теплопроводности. Для достижения выше перечисленных качеств материал должен подвергаться необходимой термической обработке. В то же время материал детали должен быть экономически целесообразен, т. е. иметь относительно низкую стоимость.
Выше указанным требованиям удовлетворяет материал низкоуглеродистая легированная сталь 20Х по ГОСТ 4543-71, имеющая следующий химический состав: углерода С = 0,17…0,25 %, кремния Si = 0,1…0,2 %, хрома Cr » 1,0 %. После цементации и закалки σв = 700 МПа, σт = 530 МПа, HRC 57…61, обрабатываемость резанием до термообработки – хорошая, Кv = 1,0 [1]. Следовательно, в качестве материала детали выбираем сталь 20Х.
1.2 Систематизация поверхностей детали
Целью систематизации является выявление тех поверхностей, которые имеют определяющее значение для качественного выполнения деталью своего служебного назначения. Все поверхности детали на эскизе (рис. 1.1) нумеруем и систематизируем по их назначению. Исполнительные поверхности (И), выполняющие служебные функции. Основные конструкторские базы (ОКБ), определяющие положение детали в узле. Вспомогательные конструкторские базы (ВКБ), определяющие положение присоединяемых деталей. Технологические базы (ТБ), служащие для ориентации заготовки в процессе её механической обработки. Технологические базы по признаку реализации делятся на естественные и искусственные. На эскизе рис. 1.1 обозначены только искусственные технологические базы. Свободные поверхности (С), не сопрягающиеся с другими деталями. Систематизация поверхностей приведена в таблице 1.1.
Таблица 1.1
Систематизация поверхностей детали
| ОКБ | 18, 20 |
| ВКБ | 10, 11, 12, 28, 29, 32, 33, 42, 43 |
| ИП | 34, 36, 38, 39, 40, 41 |
| ТБ | 44, 45 |
| С | Все остальные (см рис 1.1) |
Рис. 1.1. Эскиз детали с нумерацией поверхностей.
1.3 Анализ технологичности
Анализ технологичности конструкции корпуса будем проводить по следующим группам критериев (показателей):
· технологичность заготовки;
· технологичность общей конфигурации детали;
· технологичность базирования и закрепления;
· технологичность обрабатываемых поверхностей детали.
1.3.1 Технологичность заготовки
Заготовка для детали корпус изготовлена из низкоуглеродистой легированной стали 20Х ГОСТ 4543-71 с целью того, чтобы создать такую структуру материала, которая бала бы одновременно прочной, износостойкой и при этом пластичной – чтобы гасить вибрации, возникающие в процессе расточки отверстий данной борштангой. После необходимой термо обработки наружные цементированные слои материала детали получаются достаточно твердыми HRC 59, а середина «сырой» (не закалённой). Учитывая годовую программу выпуска, а так же то, что перепад диаметральных размеров значительный, то возможно в качестве получения исходной заготовки целесообразнее принять горячую объемную штамповку [2]. Поэтому получение заготовки данным методом не вызывает значительных затруднений.
Возможно использование унифицированной заготовки (возможность использования одинаковых заготовок для групп деталей), что тоже в свою очередь повышает технологичность заготовки. Таким образом, с точки зрения получения заготовки, деталь можно считать технологичной.